Dario Jackson Schultz 1
Odilon A.Camargo Do Amarante 2
Nelson de Andrade Rocha 3
Rogério Motta Bittencourt 4
Martha Regina von Borstel Sugai 1
interligados, pois os regimes hidrológicos têm
caráter estocástico com flutuações sazonais de
amplitude significativa. Por outro lado, na última
década, o aproveitamento eólio-elétrico mundial
demonstrou aptidão às escalas de gigawatts,
necessárias a uma contribuição efetiva a sistemas
elétricos. Este trabalho demonstra, a partir de
dados existentes, a viabilidade de estabilização
sazonal da oferta de energia através da
complementaridade entre os regimes eólico e
hidrológico, se forem aproveitados os amplos
recursos naturais disponíveis no país. São
apresentados estudos de caso das regiões
Sul/Sudeste e Nordeste do Brasil.
1
Palavras-Chave: Energias Renováveis, Eólica,
Hidráulica, Hidrologia, Sazonalidade.
Sistemas
Complementares de
Energia Eólica e
Hidráulica no Brasil
Copel – Companhia Paranaense de
Energia
[email protected]
[email protected]
2
Camargo Schubert Engenheiros
Associados Ltda.
[email protected]
3
1
Introdução
No cenário mundial, a tecnologia eólica atingiu um
estágio de maturidade que a coloca como
participante da matriz energética em vários países
onde o recurso natural é disponível, com projeção
para vir a ter participação expressiva na matriz
mundial nas próximas décadas.
Promon Engenharia Ltda
[email protected]
1.1 Status atual da energia eólica
4
Após um início pouco frutífero nas décadas de 70
e 80, centrado em pesquisas acadêmicas e/ou
dependentes de programas governamentais, a
geração eólio-elétrica adquiriu escala e eficácia
com o surgimento de programas de incentivo ao
mercado na década de 90, podendo-se dizer que
hoje ela tenha atingido limiares de competitividade
comercial frente a fontes convencionais, em vários
países. Isto vem permitindo que o seu mercado
venha tendo um crescimento sustentado de 2530% ao ano, o maior entre as formas de geração
de energia concorrentes. A Tabela 1 ilustra este
crescimento distribuído pelos principais mercados
[1].
Companhia Hidro Elétrica do São
Francisco
[email protected]
Abstract: One important historical challenge to the
operation planning of the Brazilian interconnected
electrical system has been the seasonal
stabilization of the energy supply, due to the
stochastic nature of hydro resources. Most of the
significant Brazilian hydro power stations rely on
the hydrological regimes of the Southeast, which
have a remarkable tendency for seasonal
fluctuations of significant amplitude. In the last
decades, wind power generation has proven its
suitability to the Gigawatt scale, necessary to an
effective contribution to electric systems. This
paper demonstrates, from existing data, the wind /
hydro seasonal complementarity in the relevant
areas of Brazil, and discusses its possible effect on
the feasibility of seasonal stabilization of the
energy supply in the Brazilian interconnected grid,
taking advantage of the country’s large natural
resources available.
Case studies for the
southern/southeastern and the northeastern
regions of Brazil are presented.
Resumo: Com o predomínio da geração
hidrelétrica no Brasil, a estabilização sazonal da
oferta de energia tem sido um desafio histórico ao
planejamento da operação dos sistemas
Espaço Energia
Simultaneamente, o custo da energia gerada por
usinas eólicas vem caindo também de forma
contínua, da ordem de 15% a cada dois anos. Tal
queda deve-se principalmente às economias de
escala advindas do crescimento do mercado e ao
avanço tecnológico, com a tendência de domínio
do mercado pelos equipamentos da classe de 1 a
3 MW. O resultado é que o custo da energia vem
se situando na faixa de US$ 40-60 / MWh,
dependendo das condições de cada local e
projeto. Novas reduções podem ser projetadas
quando as inovações em curso atingirem escala
industrial e consolidação tecnológica, aliadas a
evoluções de contexto dos mercados.
Edição número 03 – Outubro 2005
Tabela 1: Status da Capacidade Eólica Instalada (MW)
EUROPA
2004
34630
2003
28835
2002
23357
2001
17361
Alemanha
Espanha
Dinamarca
Itália
Holanda
Reino Unido
Áustria
Portugal
Suécia
Grécia
França
Irlanda
Noruega
Outros
AMÉRICAS
16628
8263
3118
1265
1078
897
607
523
466
442
390
353
160
440
7404
14609
6202
3115
891
912
704
415
299
398
399
240
225
112
314
6844
12001
4830
2889
785
686
552
139
194
328
302
147
137
97
270
5020
8753
3335
2417
697
483
485
95
127
280
272
85
125
17
190
4577
6752
444
6352
326
4645
236
4245
207
Costa Rica
Caribe
Brasil
71
55
29
71
13
29
71
13
22
71
13
20
Argentina
Colômbia
México
Chile
26
20
5
2
26
20
5
2
26
0
5
2
14
0
5
2
5313
2983
940
764
3604
2120
644
566
2722
1702
384
468
2344
1507
300
399
380
170
38
198
38
19
103
37
14
73
37
14
246
170
149
203
145
69
69
125
Marrocos
54
54
54
54
Tunisia
20
20
0
0
Outros
27
47555
27
39434
26
31234
24
24471
MW NO ANO
8121
8200
6763
6751
% NO ANO
21%
26%
28%
38%
E.U.A.
Canadá
ÁSIA
Índia
Japão
China
Austrália
Nova Zelândia
Outros
OR.MÉD+ÁFRICA
Egito
MUNDO
1.2 Inserção no mercado
Em mercados onde a geração de energia
renovável pode substituir parcialmente a geração
térmica, deslocando-a, legislações específicas têm
permitido uma rápida inserção desta fonte, com
benefício ambiental de emissões evitadas,
chegando-se em algumas regiões a cerca de 10%
da geração. Mecanismos de realocação e de
comercialização ("green tariff") vem ganhando
força nestes locais. A inserção de taxas de CO2
Espaço Energia
em discussão em vários parlamentos e fóruns
deverá tornar a energia eólica bastante
competitiva, principalmente pelos baixos riscos
econômicos e ambientais a ela associados.
Já em mercados atendidos predominantemente
por energias renováveis, como no caso do Brasil,
o componente ambiental de emissões evitadas
ainda não se aplica, necessitando-se outra
argumentação para se justificar o estabelecimento
de incentivos para o mercado. Isto é mais
importante onde o mercado é regido por
competição, dificultando o estabelecimento de
tecnologias novas, mesmo quando o custo destas
é pouco superior ao das tecnologias convencionais, como no caso em questão. Entretanto,
programas
governamentais
ou
legislações
específicas que viabilizem a implantação de novas
tecnologias podem ser justificadas, caso estas
venham a trazer algum benefício marginal
significativo, tanto para o sistema elétrico como
para a economia regional ou do país. Este é o
caso que o presente trabalho se propõe a
demonstrar.
A estabilização da oferta de energia em sistemas
predominantemente hídricos tem sido historicamente um desafio praticamente intransponível,
que agora se vislumbra possível com a integração
entre esta forma convencional e a geração eólica.
Assim, propõe-se a criação de mecanismos
mediante os quais os benefícios advindos da
inserção da energia eólica lhes sejam revertidos
proporcionalmente sob a forma de incentivos,
viabilizando a sua inserção em um ambiente
competitivo. Diferenças conceituais em relação às
tecnologias convencionais estabelecidas teriam
também que ser superadas por meio de
legislação, que, se necessário, embutiriam
mecanismos de garantia de comercialização do
todo ou de parte da energia gerada. Mecanismos
de reserva de mercado são também boas
alternativas. Os itens a seguir descrevem os casos
conhecidos que justificariam a aplicação de tais
políticas.
2
Experiências internacionais em interação
hidro/eólica
Em 1997 e 1998 foi realizado um estudo com
simulações em resolução horária [3] para dois
cenários de inserção de energia eólica no sistema
dinamarquês, interligado ao sistema elétrico
europeu. Tais estudos foram realizados na
Universidade de Roskilde na Dinamarca, com
contribuições de concessionárias de energia e
transmissão da Dinamarca, Suécia e Noruega.
No primeiro cenário, uma inserção eólica de 37%
em consumo (54% da demanda) na Dinamarca
encontraria complementaridade no sistema
hidráulico da Suécia e Noruega, firmando a oferta
de energia nos meses "secos" daqueles países,
Edição número 03 – Outubro 2005
sem prejuízo aos níveis de segurança
estabilidade de fornecimento regional.
na
No segundo cenário, foi analisada uma inserção
eólica próxima a 100% do consumo no sistema
elétrico dinamarquês, interligado ao sistema
elétrico nórdico, incluindo Alemanha, Finlândia e
Holanda. Segundo as simulações, este cenário
seria tecnicamente viável, sem prejuízos aos
níveis de segurança do fornecimento regional,
desde que realizados investimentos suplementares em reforço ao sistema de transmissão
Dinamarca/Suécia.
3.1.1 Relação geração eólica x
hidráulica no subsistema Sul
Estudos de inserção eólica no sistema
elétrico brasileiro
Este trabalho apresenta dois estudos de cenários
viáveis de inserção de usinas eólicas no sistema
elétrico, realizados para regiões com potencial já
melhor inventariado por meio de medições
específicas
(regiões Sul e Nordeste). Estes
estudos abrangem os dois principais sistemas
elétricos interligados: S-SE-CO (Sul-SudesteCentro Oeste) e N-NE (Norte-Nordeste), sendo
portanto representativos dos aspectos gerais da
implementação eólica em nível nacional. Nos dois
casos, são apresentadas as evidências da
complementaridade sazonal entre os regimes
hídricos e eólicos, e a conseqüente tendência à
estabilização sazonal da oferta de energia caso o
aproveitamento eólio-elétrico venha a atingir
escalas adequadas. Os estudos sobre a interação
hidro/eólica foram realizados na COPEL e na
CHESF, onde já existem informações suficientes
para indicar um potencial de complementaridade.
Nestas regiões o potencial hidrelétrico já está
próximo de ser esgotado, e as alternativas
imediatas consideradas para atender ao
crescimento da demanda tem sido a inserção da
geração térmica ou a importação de energia de
regiões remotas, independentemente do impacto
ambiental e macroeconômico.
3.1 Regiões Sul e Sudeste
Durante o estudo de previabilidade de uma usina
eólica de 200 MW em Palmas, no Paraná, a
COPEL realizou estudos e simulações da inserção
da usina no sistema interligado [8]. Foi analisada a
disponibilidade energética da usina eólica de
Palmas, com potências instaladas de 50 e 200
MW. Um dos objetivos do estudo era avaliar a
complementaridade entre a geração da usina
eólica e a hidráulica dos subsistemas Sul e
Sudeste. Foi utilizada uma série histórica de
energias eólicas mensais para o período de 1972
a 1993, além das séries de vazões naturais
hidráulicas mensais para os subsistemas S-SE,
com a configuração final do programa decenal de
geração do ciclo de 1996; a série de dados eólicos
foi obtida através da correlação entre os dados
Espaço Energia
geração
A Figura 1 mostra o resultado das simulações em
termos de curvas normalizadas, relação valor
médio do mês / valor médio anual:
Energia Hidráulica (Sul) e Energia Eólica em Palmas Normalizadas - período 1979-1992
2,0
Média Mensal / Média Anual
3
efetivamente medidos em Palmas desde 1995,
com os dados da estação do Instituto Agronômico
do Paraná – IAPAR, em Clevelândia, a cerca de
50 km do local da usina eólica, que dispõe de
registros anemométricos para este período. Os
cenários foram elaborados com o modelo de
simulação a subsistemas equivalentes - MSSSE.
1,5
Hidráulica Sul
1,0
Eólica Sul
0,5
0,0
JAN
FEV MAR ABR MAI
JUN
JUL
AGO SET OUT NOV
DEZ
Meses
Figura 1: Regimes Sazonais: Vento em Palmas (PR) e
Hidráulica no Sul
Pode-se observar que o comportamento sazonal
da geração eólica é semelhante ao da geração
hidráulica no subsistema Sul: o coeficiente de
correlação obtido foi de 0,640.
Um dado relevante pode ser visto na comparação
das médias mensais de velocidade do vento e da
vazão natural do rio Iguaçu, no período de 1983 a
1994, mostrados na Figura 2. Observe-se que,
apesar da velocidade do vento ser muito mais
variável na escala de minutos ou horas, a sua
variação em termos de médias mensais é muito
menor do que a hídrica. Em termos estatísticos, a
série de velocidades médias do vento tem média
de 3,8 m/s e 0,43 m/s de desvio padrão, já a série
de vazões médias mensais tem média de 863 m³/s
e 725 m³/s de desvio padrão.
Mé d ia s me n s a is d a v e lo c id a d e d o v e n to e m Cle v e la n d ia
e d a v a z ã o d o r io Ig u a ç u n a u s in a h id r e lé tr ic a S e g r e d o
8
7
6
V elo c id ad es d o V ent o
V az õ es M éd ias M ens ais
f o n t e s: IA P A R , C OP EL / C C H
5
4
3
2
1
0
Figura 2: Médias Mensais: Vento e Vazão
Edição número 03 – Outubro 2005
Energia Hidráulica (Sudeste) e Energia Eólica em
Palmas - Normalizadas - período 1979-1992
2,0
Média Mensal / Média Anual
Hidráulica
Sudeste
1,5
1,0
Eólica Sul
0,5
0,0
JAN
FEV
MAR ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT NOV
DEZ
Meses
Figura 3: Regimes Sazonais: Vento em Palmas (PR) e
Hidráulica no Sudeste
Neste caso, pode-se observar que os comportamentos das duas fontes são complementares na
escala sazonal: o coeficiente de correlação obtido
foi de –0,789.
As simulações com potência instalada de 200 MW
mostraram resultados qualitativamente semelhantes. Outro aspecto abrangido pelo estudo foi a
quantificação da energia garantida da usina eólica,
interligada aos subsistemas Sul e Sudeste. Os
valores obtidos nas simulações resultaram muito
próximos à energia média da usina, que tinha um
fator de capacidade estimado da ordem de 30%.
Dos resultados deste estudo pode-se concluir que
a implantação de usinas eólicas em regimes de
vento semelhantes aos da região de Palmas traz
benefícios ao sistema elétrico interligado, uma vez
que se adicionaria mais energia ao sistema
justamente na época do ano em que ocorre
redução nos regimes hídricos do Sudeste, onde se
concentram as maiores cargas.
Para o inventário do potencial eólico paranaense,
realizado pela COPEL, foram instaladas 25
estações anemométricas em todo o estado.
Verificou-se que existe forte correlação entre os
regimes de vento de todo o território paranaense,
o que induz que usinas eólio-elétricas na região
Sul e Sudeste teriam comportamento sazonal
semelhante. Outra informação relevante diz
respeito à dimensão do potencial eólico estimado
para o Estado do Paraná, induzido através de
integrações realizadas sobre o mapeamento,
calculado na resolução de 2km x 2km,
apresentado na Tabela 2:
Tabela 2: Potencial Eólico no Estado do Paraná, Brasil
Aproveitando ventos a partir de (m/s)
Potência tecnicamente instalável (GW)
Energia tecn. aproveitável (TWh/ano)
Espaço Energia
6.0
11.0
20.5
6.5
2.7
5.8
3.2 Região Nordeste
Simulações
realizadas
pela
CHESF
[4],
apresentam a produção mensal de energia elétrica
a partir de turbinas eólicas instaladas em 10% do
litoral do Estado do Ceará, limitadas a 5km do
mar. Nesse cenário as seguintes considerações
foram feitas: utilizaram-se dados de vento do
período 1993/1995, de estações anemométricas
de cinco diferentes áreas ao longo da costa
cearense, juntamente com as curvas de potência
de aerogeradores de 500/600 kW, que serviram de
base para a concepção de fazendas eólicas
hipotéticas, com um fator de disponibilidade de
95% e outros fatores de perda de 90%, para um
arranjo com turbinas distanciadas entre si de 5x7
diâmetros e uma potência instalada de cerca de
3 GW.
Conciliando-se os dados de produção de energia
das fazendas eólicas com a vazão natural do rio
São Francisco, afluente no reservatório de
Sobradinho, referentes à série histórica de 19311992 [5] (Figuras 4 e 5), e a produtividade
(MW/m³/s) do conjunto de usinas da CHESF ao
longo do rio São Francisco, elaborou-se o
presente estudo.
1400
1200
PARACURU
1000
800
MUCURIPE
600
COFECO
GWh
O subsistema sudeste é de maior peso no sistema
elétrico brasileiro. A relação da geração eólica em
Palmas com esse subsistema hidráulico em
valores normalizados pode ser vista na Figura 3:
Como referência para comparação com a Tabela
2, o atual consumo de energia elétrica no Estado
do Paraná é da ordem de 20 TWh/ano.
400
BITUPITÁ
200
ACARAU
0
JAN FEV MAR ABR MAI
JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Figura 4: Produção de Parques Eólicos em
10% do Litoral do Ceará, Brasil.
4817
5252 5068
3997
Vazão (m3 /s)
3.1.2 Relação geração eólica no Sul x geração
hidráulica no subsistema Sudeste
3487
2489
1698
jan
fev
mar
abr
mai
jun
1946
1401
jul
1201 1062 1188
ago
set
out
nov
dez
Figura 5: Vazão Afluente no Reservatório
de Sobradinho, 1931/1992
Inicialmente utilizaram-se os dados mensais da
geração elétrica dos parques eólicos [4] e a
3
produtividade acumulada de 2,713 MW/m /s [6]
Edição número 03 – Outubro 2005
relativa à produção anual das usinas de
Sobradinho, Itaparica, Paulo Afonso I, II, III e IV,
Apolonio Sales e Xingó, com capacidade de 9.974
MW de potência instalada.
Converteu-se, dessa forma, a totalidade da
energia elétrica produzida mensalmente pelas
fazendas eólicas em equivalente vazão, posta
teoricamente no reservatório regulador de
Sobradinho, e correspondendo a produção
semelhante de energia por meio das usinas
hidrelétricas situadas à jusante.
A Figura 6 mostra a normalização da energia
eólica e da energia hidráulica natural, ou seja, a
relação entre os valores médios mensais e as
médias anuais dos dois regimes, onde se pode
observar sistemas complementares com contribuição positiva da fonte eólica para o sistema
elétrico em sua maior parte alimentado por
hidrogeradores, principalmente durante o período
seco do rio São Francisco, e com o pico máximo
dos recursos eólicos no mês de setembro.
Conforme pode ser observado, o perfil da vazão
do rio se altera à medida em que passa a haver
um aumento da participação eólica, especialmente
por um acréscimo maior do volume no período
seco do rio.
2,00
1,75
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
8000
6000
4000
2000
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Natural
Inserção 30%
Figura 7: Incrementos na Vazão Média Natural (m³/s)
Devidos à Geração Eólica
De toda a contribuição que a energia eólica possa
dar para possibilitar o aumento do volume em
Sobradinho, mediante a substituição parcial da
geração hidráulica por eólica, a que mais interessa
é a que ocorre durante o período seco do rio São
Francisco, ou seja, de maio a outubro. Dessa
forma, na Tabela 3, ilustrou-se o volume de água
equivalente, correspondente à produção de
energia gerada a partir do aproveitamento dos
ventos. A primeira coluna mostra a potência
elétrica média anual, a partir de fontes eólicas,
necessária para um equivalente incremento
percentual teórico na vazão média natural do rio,
em Sobradinho, como pode ser visto na segunda
coluna. A terceira coluna traz o correspondente
volume hipotético possível de ser acumulado
durante o período seco (maio a outubro).
Finalmente, a quarta coluna apresenta a potência
elétrica média no período úmido produzida por
parques eólicos.
Tabela 3:
Eólic a
Hidráulic a
Figura 6:Regimes Sazonais das Energias
Eólica e Hidráulica
O fator de correlação foi de -0,736, com os
valores da energia eólica transformados em vazão
equivalente à mesma geração de energia na
cascata.
De posse das médias das vazões mensais
naturais do rio São Francisco afluente em
Sobradinho, foram adicionadas vazões hipotéticas
relativas à contribuição anual da geração eólica
referente a 1.090 MWh/h [4], e equivalente a uma
vazão média de 400,8 m³/s, ou seja,
representando 14,3% da vazão média do rio em
Sobradinho, que é de 2800,5 m³/s.
Cenários adicionais, de inserção de mais 30% e
60% na vazão média do rio, resultantes do maior
incremento na geração eólica, são apresentados
na Figura 7.
Espaço Energia
Inserção 14,3%
Inserção 60%
MWh/h
anual
Aproveitamento nos Períodos Secos e
Úmidos
Contribuição Bilhões m³,
MWh/h
eólica (%) período seco período úmido
1090.0
14,3
7,4
921.4
2286.7
30,0
15,5
1933.0
4573.4
60,0
31,0
3866.0
Apesar do mês de novembro ser considerado o
início do período úmido, energeticamente é
considerado crítico, por coincidir historicamente
com os menores volumes do reservatório de
Sobradinho, a exemplo dos 10,92% e 11,33% do
volume útil de 28,6 bilhões de metros cúbicos,
atingidos em novembro, respectivamente nos anos
de 1987 e 1999 [9]. Portanto, é possível obter, de
forma semelhante, os benefícios oriundos da
produção da energia eólica, ainda intensa durante
esse mês.
Como se pode observar, a regularização da vazão
do rio São Francisco pode receber uma grande
colaboração, de forma natural, do aproveitamento
eólico. Essa contribuição pode ocorrer não só a
partir dos ventos do Ceará, mas também de outros
estados do Norte e Nordeste, onde o maior
Edição número 03 – Outubro 2005
Adicionalmente, os autores sinalizam que não
foram contabilizadas as perdas para o sistema de
transmissão que atende a área Norte do sistema
da CHESF. O valor relativo a essas perdas
previsto para setembro de 2000 foi de 8,7%, o
equivalente a 118 MW durante o patamar de carga
máxima [7], tendo em vista as longas distâncias de
linhas de transmissão. Esse valor, mesmo que
subtraído das perdas, que são bem menores, na
transmissão da geração proveniente das fazendas
eólicas, constitui um percentual positivo para os
recursos eólicos, elevando proporcionalmente os
resultados apresentados na Tabela 3.
devendo ser expandida para 8 GW dentro de
poucos anos. Ela é, hoje, a segunda maior
hidrelétrica do Brasil.
A vazão de 1970-1993 [12] apresenta um afluente
no reservatório de Tucuruí, avaliada no período de
comportamento sazonal similar (Figura 8) aos das
regiões Sudeste e Nordeste do Brasil.
Média
deLongo
Longo
Prazo
MédiaMensal/Média
Mensal / Média de
Prazo
potencial acontece no segundo semestre do ano
por grande influência dos ventos alísios.
Uma característica do reservatório de Sobradinho
é que ele dificilmente verte, mesmo durante o
período úmido, como se observa em toda sua
experiência de operação. [9]
O Nordeste brasileiro é conhecido pelos ventos
constantes e intensos ao longo da costa. Também
é notável a ocorrência de dunas de areia próximas
ao mar, com baixíssimo índice de rugosidade e
possibilidade de aproveitamento de acelerações
orográficas do vento. O estado do Ceará, por
exemplo, tem mais de 400 km² de dunas no seu
litoral, inclusive com parques eólicos já operando
sobre as dunas das praias de Taíba e Prainha.
Um dos argumentos contra a energia eólica recai
no fato de não produzir energia firme. Usinas
hidráulicas armazenam energia potencial em
reservatórios, enquanto parques eólicos contam
com a energia cinética da atmosfera. Muito ao
contrário, como demonstrado, a integração da
operação de usinas de origens hidráulicas e
eólicas tendem a otimizar o uso dos reservatórios
hídricos e adicionam estabilidade sazonal ao
sistema elétrico interligado.
Por outro lado, o armazenamento de água leva a
interesses diversos, uma vez que o Nordeste é
vulnerável a longos períodos de seca. As águas
do rio São Francisco são consideradas para usos
dos mais variados, principalmente irrigação pelo
governo brasileiro. Um dos planos é efetuar o
desvio do rio, através de canais e bombeamento,
para regiões historicamente secas.
3.3 Região Norte
Embora o rio Amazonas tenha, de longe, a maior
vazão dentre os rios brasileiros, características
topográficas de sua bacia ampla e plana tornam
projetos de usinas hidrelétricas inviáveis, sem
mencionar a área da floresta tropical a ser
inundada pelo reservatório.
Tucuruí é a mais importante usina hidráulica da
região Norte, com 4 GW de potência instalada,
Espaço Energia
5.0
1970-1994
1970-1994 Máximo
1970-1994
Mensal
1970-1994
1970-1994 Média
Mensal
1970-1994 Mínimo Mensal
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
JAN
FEV
MAR
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JUN
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AGO
SET
OUT
NOV
DE
Figura 8: Vazão Afluente no Reservatório de Tucuruí
no Período de 1970-1993
A usina de Tucuruí está situada na bacia do rio
Tocantins, originada no centro-oeste do Brasil,
numa região que pode ser assumida como de
regime climatológico pluvial semelhante ao
apresentado pelas regiões Sudeste e Nordeste,
como pode ser mostrado por comparação por
meio das Figuras 4, 6 e 8.
4
Benefícios marginais da
geração eólica no mercado
inserção
da
São indicados, a seguir, alguns benefícios
marginais da inserção da geração eólica no
sistema, característicos desta fonte.
4.1 Capacidade de atendimento da demanda
Uma característica marcante da geração eólica é a
capacidade de atender rapidamente ao aumento
real da demanda e em sua medida exata,
evitando-se pesados investimentos com base em
projeções econômicas de longo prazo, que nem
sempre se confirmam. Como a potência das
turbinas eólicas se situa na faixa de 1MW e o
prazo de implantação de uma planta eólica é
inferior a um ano, a expansão do sistema pode ser
adequada à conjuntura de curto prazo e não à de
longo prazo, como no caso das hidrelétricas. Isto
permite o planejamento da expansão do sistema
exatamente de acordo com a expansão da
demanda, acabando com um dos permanentes
desafios do planejamento do setor.
4.2 Criação de nova indústria/empregos
A inserção da energia eólica na matriz energética
tem o potencial de criação de uma indústria
nacional e respectiva criação de empregos,
respaldada nas experiências similares no mercado
Edição número 03 – Outubro 2005
mundial. Os casos da Índia e da Espanha são os
exemplos mais marcantes deste histórico. Em
ambos os países, as empresas estabeleceram
joint-ventures
com
empresários
locais,
possibilitando o nascimento de uma nova indústria
e a formação de mão-de-obra especializada.
Devido às suas características, os equipamentos
de geração eólica são tipicamente importados,
enquanto o mercado local se situa em um dígito
de MW/ano. A partir do momento em que o
mercado local passa a demandar mais de dois
dígitos de MW/ano, passa a ser mais econômico
produzir as turbinas localmente, total ou
parcialmente, independentemente das condições
protecionistas de mercado. No caso brasileiro, já
existem indústrias que produzem alguns dos
principais componentes de turbinas eólicas:
rotores, torres e geradores elétricos. No entanto,
os autores são de opinião de que condições de
mercado que demandem encomendas de 30
MW/ano ou mais viabilizariam um crescimento
significativo de um setor promissor da indústria
nacional, podendo recuperar parte do tempo
perdido nos últimos anos.
Os argumentos acima se aplicam apenas aos
empregos diretamente gerados na indústria de
produção das turbinas eólicas. Nos trabalhos de
infra-estrutura, responsáveis por cerca de um
terço dos custos, torna-se relevante o fato de que
o dispêndio de recursos é tipicamente local. São
normalmente contratadas empresas estabelecidas
próximo ao local da usina para os serviços de
infra-estrutura (estradas, fundações, etc.) e de
empresas nacionais para o suprimento e
montagem
(subestações,
montagem
eletromecânica, guindastes, etc.). Isto, via de
regra, possibilita um aparecimento de um novo
mercado, intensivo em mão-de-obra local, o que
contribui para o comprometimento local com os
empreendimentos. Esta é uma característica
marcante da geração eólica, que a diferencia das
demais fontes.
5
Conclusão
econômico e institucional (legislação), de forma a
viabilizar economicamente esta participação.
6
Referências
[1] WindPower Monthly, Vol. 15, n°4, April 2005,
Denmark.
[2] DEWI Magazin, Nr. 14. Februar 1999,
Deutsches Windenergie-Institut, Germany.
[3] WindPower Monthly, Vol 14, n°4, April 1998,
pags 45-46, Denmark.
[4] Bittencourt, R. et al. Potencial Eólico no Litoral
do Ceará e Rio Grande do Norte para
Geração de Energia Elétrica.
Relatório
CHESF - DEFA-EO-RT-002/96, Brasil.
[5] Relatório de
Sobradinho.
Vazões
do
Posto
169
–
[6] CHESF/DEPG – Relatório interno da Divisão
de Estudos e Planejamento de Expansão da
Geração.
[7] Estudo do Planejamento Elétrico da Operação
do Sistema Interligado Brasileiro Relatório
ONS-DPP-GPO-13/2000 - Setembro/2000.
[8] Estudos Energéticos para a Usina Eólica de
Palmas. COPEL, Relatório CNPG 22/97.
[9] CHESF/DORH - Relatório interno da Divisão
de Gestão de Recursos Hídricos.
[10] Rocha, N. et al. Estabilização Sazonal da
Oferta
de
Energia
através
da
Complementaridade entre os Regimes
Hidrológico e Eólico. XV SNPTEEE, Foz do
Iguaçu, Brasil, Outubro/1999.
[11] Odilon, A. et al. Wind/Hydro Complementary
Sasonal Regimes in Brazil. DEWEK,
Alemanha, Junho/2000.
[12] ANEEL / DNAEE
Hidrológicos.
Banco
de
Dados
Com base em dados reais, disponíveis para as
análises realizadas neste artigo, pode-se
comprovar efetivamente a contribuição que a
energia eólica pode trazer ao sistema elétrico
brasileiro, uma vez que possibilita um equilíbrio na
oferta de energia quando associado à geração
hidráulica, permitindo uma maior disponibilidade
da água acumulada e otimização do uso dos
reservatórios, com o aproveitamento desse
recurso em períodos secos e em horários de ponta
do sistema.
Finalmente, são sugeridas ações necessárias para
agilizar a inserção em curto prazo de grandes
blocos de geração eólica, de caráter técnico,
Espaço Energia
Edição número 03 – Outubro 2005